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1、研究背景
該課題是天津某儀表成套有限公司技術(shù)改進項目課題。煤氣流量計是檢測煤氣（天然氣等）調(diào)壓站上的重要計量裝置，其端蓋等部件的密封精度要求很高。其結(jié)構(gòu)通常為2個碗形端蓋對稱固定安裝在流量計的殼體兩端，在其內(nèi)部安裝計量傳感器等裝置。由于煤氣流量計所檢測的流體是一種有毒有害氣體，因此需要端蓋在后續(xù)安裝及使用過程中具有*的密封精度指標，以保證煤氣傳輸及使用的安全性。
煤氣流量計端蓋生產(chǎn)方式現(xiàn)采用壓鑄方式成型毛坯件，再通過數(shù)控車床或普通車床對端蓋法蘭圈及端蓋底面進行精加工。由于該部件端面為偏心結(jié)構(gòu)，且前、后端面不同心（見圖1），因此在端蓋的加工過程中，毛坯件與車床主軸能否平穩(wěn)同心旋轉(zhuǎn)，確保加工精度則成為技術(shù)方案的重點。目前加工采用四爪卡盤或花盤慢慢找正，加工技術(shù)難度較大，所以在一定程度上過多依賴于操作人員的經(jīng)驗和熟練技巧，產(chǎn)品合格率低，生產(chǎn)效率低，難以保證零件的大批量生產(chǎn)。
圖片1
2、零件結(jié)構(gòu)分析
煤氣流量計端蓋的結(jié)構(gòu)如圖1～3所示，端蓋為碗型，端蓋主體2的碗口處制有法蘭圈1（均布8個連接孔），端蓋底面4制有進、出氣孔5、傳感器安裝孔6及偏心臍子3，端蓋主體下部鑄有2個對稱的凹槽7。
3、工裝的研制
根據(jù)零件的加工工藝，工裝由*工裝及第二工裝構(gòu)成，用于數(shù)控車床或普通車床對煤氣流量計端蓋鑄造毛坯件進行車銷加工時的裝夾。
3.1*工裝結(jié)構(gòu)
*工裝（圖4～6）包括一圓盤形主體10，在該圓盤形主體的上表面制有偏心環(huán)槽12，該偏心環(huán)槽對應煤氣流量計端蓋底面所制臍子位置。在圓盤形主體的上表面靠近外邊緣處圓周分布安裝有3個定位長銷11（其中1個起定位作用，另外2個起撥動工件的作用），該3個定位銷中包括頂部1個及底部對稱并鄰近的2個，定位銷均鉚死在圓盤形主體的外表面，該3個定位銷的頂部1個可定位于端蓋主體的上部，底部2個可定位于端蓋主體下部所制的凹槽。在圓盤形主體的上表面安裝有一壓緊螺栓13，用于穿過端蓋上的傳感器安裝孔壓緊工件。
3.2第二工裝結(jié)構(gòu)
圖片2
第二工裝（圖7～9）包括一圓盤形主體14，在該圓盤形主體的上表面制有同心圓臺15，該同心圓臺用于定位端蓋主體的法蘭圈內(nèi)圓。在該圓臺外側(cè)裝有定位銷18。在圓臺外周均布安裝4個螺栓16，該螺栓通過壓板17壓裝端蓋的法蘭圈。在圓盤形主體的下表面制有偏心圓臺19，用來裝夾于車床的卡盤上。
4、工裝工作原理和操作
4.1工序1
將*工裝用反卡爪固定于數(shù)車卡盤之上，將工件的偏心臍子凸臺3放置在*工裝的偏心環(huán)槽12內(nèi)，此時定位銷11已卡在鑄件的對稱凹槽7上。偏心環(huán)槽、定位銷與圓盤形主體10對工件形成了“一面兩銷”*定位，使其6個自由度均得到準確控制。再把壓緊螺栓13擰緊便實現(xiàn)了對工件工序1的夾緊過程。此時便可以采用鏜孔加工法蘭圈端面、內(nèi)圓及其45°精密倒角。
圖片3
4.2工序2
鑄造工件*序全部加工完成后，將*工裝從數(shù)車上拆下（如有多臺數(shù)車可以進行分序流水加工）。將第二工裝用反卡爪固定于數(shù)車卡盤之上，由于第二工裝盤形主體14的背面已在事先制有偏心圓臺19，卡爪卡住此偏心圓臺便使第二工裝盤形主體形成了整體偏心。將工件在工序1中已加工過的內(nèi)圓表面卡在工裝同心圓臺15上并和定位銷18及第二工裝盤形主體共同形成工序2的“一面兩銷”*定位。由于第二工裝盤形主體的整體偏心量就是工件偏心臍子3的偏心量，工件*定位后其偏心臍子的回轉(zhuǎn)中心便與機床的回轉(zhuǎn)中心重合。利用4個對稱壓板17將工件法蘭圈壓緊于工裝的盤形主體上，便實現(xiàn)了對工件工序2的夾緊過程。此時便可以采用正偏刀加工端蓋底面4、采用端面槽刀加工偏心臍子及尖角倒鈍等。
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